[发明专利]一种具有高机械强度和韧性的铝基PCB板及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高机械强度和韧性的铝基PCB板，其特征在于，包括铝基层（101）、绝缘层（102）、铜层（103），所述铝基层（101）上表面设有绝缘层（102），所述绝缘层（102）上表面设有铜层（103）；

所述铝基层（101）包括以下按重量份的原料：铝90-95份、硅1.0-3.0份、铁0.3-0.8份、镁0.5-1.0份、锆0.2-0.6份、钴0.4-0.9份、钛0.3-0.7份、镧0.1-0.3份；

所述绝缘层（102）包括以下按重量份的原料：环氧树脂40-80份、酚醛树脂30-60份、氧化锆15-30份、氧化钴5-20份、碳化硅6-12份、钛白粉5-10份、氮化硅晶须3-8份、聚乙二醇8-22份、壬基酚聚氧乙烯醚6-13份、N，N-二甲基甲酰胺1-5份、阿拉伯胶5-14份、抗氧剂2-4份、阻燃剂2-3份、增塑剂1-2份；

所述具有高机械强度和韧性的铝基PCB板的制备方法,包括以下步骤：

步骤一：制备铝基层；

步骤二：制备绝缘层涂料；

步骤三：将上述绝缘层涂料涂覆在铝基层上，放置于烘箱中烘干，得到半固化铝基底板；

步骤四：将半固化铝基底板的绝缘层上表面与铜箔叠合，放入压合机中压合，得到具有高机械强度和韧性的铝基PCB板。

2.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度和韧性的铝基PCB板的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制作铝基层：A、按照重量份数称取各原料：铝、硅、铁、镁、锆、钴、钛、镧；B、将称取的铝、硅、铁和镁先投入到熔炼炉中，然后对熔炼炉进行升温，使得上述金属单质全部熔化，得到第一合金熔液；C、将称取的锆、钴、钛和镧投入到第一合金熔液中，继续升温使得上述金属单质全部熔化，得到第二合金熔液；D、对得到的第二合金熔液进行超声处理以细化晶粒结构，然后进行水冷却，得到待浇注的合金熔液；E、将待浇注的合金熔液浇注至模具中，然后进行水冷却，得到铝基层；

步骤二：制作绝缘层涂料：A、在用于制作绝缘层涂料的混合装置中，将环氧树脂、酚醛树脂混合后加热溶解，再加入壬基酚聚氧乙烯醚、N，N-二甲基甲酰胺、阿拉伯胶，在100-120℃温度条件下，以500-800r/min搅拌反应10-15min，获得胶液；B、向胶液中加入氧化锆、氧化钴、碳化硅、钛白粉，在120-150℃温度条件下，以300-500r/min搅拌20-30min，冷却，获得混合物；C、将获得的混合物,经过200-300目筛后，加入氮化硅晶须、抗氧剂、阻燃剂、增塑剂，以800-1000W的微波加热10-15min，加热过程中辅以超声处理，获得绝缘层涂料；

步骤三：将上述绝缘层涂料涂覆在铝基层上，放置于烘箱中120 - 170℃烘烤2-5分钟，得到半固化铝基底板；

步骤四：将半固化铝基底板的绝缘层上表面与铜箔叠合，放入压合机中压合，得到具有高机械强度和韧性的铝基PCB板。

3.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度和韧性的铝基PCB板,其特征在于，所述铜层（103）由铜箔组成，所述绝缘层（102）厚度为120-180µm。

4.根据权利要求2所述的一种具有高机械强度和韧性的铝基PCB板的制备方法,其特征在于，所述步骤一中D步骤中超声处理的超声频率为500kHz-1500kHz，超声处理的时间为10-30min，所述步骤二中C步骤中的超声处理的超声频率为30-50KHz。

5.根据权利要求2所述的一种具有高机械强度和韧性的铝基PCB板的制备方法,其特征在于，所述步骤四中压合机的工作压力为15-20MPa、工作温度为150-200℃，保温保压1-2h。

6.根据权利要求2所述的一种具有高机械强度和韧性的铝基PCB板的制备方法,其特征在于，所述步骤一D步骤中将超声处理后的第二合金熔液进行水冷至700℃-750℃，所述步骤一D、E步骤中水冷却所使用的冷却水的温度为5℃。

7.根据权利要求2所述的一种具有高机械强度和韧性的铝基PCB板的制备方法,其特征在于，步骤二中用于制作绝缘层涂料的混合装置的工作过程如下：将环氧树脂、酚醛树脂通过第一进料口放入第一混合箱中，将加热槽加热，启动第一电机和变速箱，第一电机转动带动第一转动轴转动，从而使得第一搅拌叶和第二搅拌叶旋转，将环氧树脂、酚醛树脂混合、加热、溶解，然后通过第一进料口再加入壬基酚聚氧乙烯醚、N，N-二甲基甲酰胺、阿拉伯胶，在100-120℃温度条件下，调整变速箱使得第一电机的转速为500-800r/min，搅拌反应10-15min，获得胶液；

然后向胶液中加入氧化锆、氧化钴、碳化硅、钛白粉，在120-150℃温度条件下，调整变速箱使得第一电机的转速为300-500r/min，搅拌20-30min，获得混合物；

将获得的混合物,通过移料管进入第二混合箱中，落到筛板上，经过270目的筛孔后，从第二进料口加入氮化硅晶须、抗氧剂、阻燃剂、增塑剂，打开第二电机，第二电机转动带动第二转动轴转动，从而使得第三搅拌叶转动将加入的氮化硅晶须、抗氧剂、阻燃剂、增塑剂进行搅拌，启动超声发生器，同时启动微波发生器并调整微波发生器以800-1000W的微波加热10-15min后，从出料口排出，获得绝缘层涂料。